基于多維度模式“自動控制原理”教學改革與實踐

王海燕

摘 要：“自動控制原理”這門學科要求學生有較強專業和理論基礎，學生學習起來非常困難。為響應國家號召、適應新形勢下教育要求，文章對“自動控制原理”進行教學和實踐改革。改革結果表明，通過改進教學方法和實踐，不僅增強學生學習積極性和主動性，幫助學生理解和掌握枯燥、抽象理論知識，還做到了理論知識與實踐結合，為學生以后工作和學習打下一定基礎。

關鍵詞：多維度模式;教學;改革與實踐

0 引言

“自動控制原理”這門課程幫助學生掌握控制理論知識，通過與實踐結合，提高學生控制系統分析設計能力、工作能力，但是由于傳統教學局限性，無法打破這門課程抽象性，成為學生學習路上阻力，導致學生無法掌握理論知識點。因此，教育改革與實踐勢在必行。

1 “自動控制原理”教學改革與實踐原因

目前，我國經濟快速發展，缺少一批符合我國經濟發展高素質、高層次、多樣性社會人才，因此國家對于高等教育提出高要求，強力倡導高校注重學生素質教育培養，加強學生創新意志以及創新能力，嚴格把控教學培養質量，培養出優秀新時代人才。

“自動控制原理”是一門理論性、實踐性高課程，知識內容豐富但抽象、觸及知識面大、知識變化快，而滿堂灌、填鴨式傳統教學方式，講課程重點放在老師“教”上，忽略學生才是課程教學中主體，學生只能被動接受老師所講述知識點，在教學過程缺乏學習主動性，缺乏跟老師之間互動、溝通和交流，缺少給學生獨立思考機會。

近幾年，我國在控制理論方面取得較大進步，倘若繼續采用傳統教學方式、講課模式，讓學生無法解關于“自動控制原理”先進理論知識點，學生知識掌握跟不上時代潮流。在此社會教育背景下，“自動控制原理”教學改革與實踐已經迫在眉睫，教學改革與實踐不是形式上改革，而是真正意義上改革，學生實踐能力在教學改革中提升，實踐教學改革不再是單一改革，是多樣、具體、付諸行動教學改革與實踐，培養學生獨立思考能力，激發學生創造力，增強學生學習興趣[1]。

2 “自動控制原理”理論教學改革措施

“自動控制原理”多維度教學改革，應從教學內容、方法、手段等方面進行改革，讓老師能夠科學合理教導學生理論知識點，讓學生能夠正確掌控理論知識點，強化學生學習能力、實踐能力、創新能力。具體教學內容改革措施如下：

2.1 教學內容改革

2.1.1 精心設計教學內容

教學內容好壞直接影響教學質量，老師在教學過程中，對于理解困難或者教學中主要內容，老師需要精細、深層次為學生講述基本概念、基本原理以及基本方法，幫助學生理解。隨著“自動控制原理”拓展，越來越多的專業要求掌握這門課程，但是不同專業所學習重點不一致，因此需要根據不同教學對象，來為學生選擇適合教學內容。

2.1.2 與時俱進，更新教學內容

隨著我國經濟水平發展，控制理論也在不斷更新，老師在“自動控制原理”課程教學時，需要把控教學內容，把這門學科經典理論知識點與先進理論知識點結合起來，保證學生能夠掌握與時俱進知識點。在教學過程中，先講述完經典基礎知識，再與社會實際相結合，為學生講述關于“自動控制原理”最新理論知識、研究動態等，拓展學生知識面，提高學生學習興趣。

2.2 教學方法改革

2.2.1 結合實際案例講述

老師在傳統教學模式下，過于注重知識灌輸，只看重學生考試分數、考試結果，而忽略對于實際案例講述，使得學生學習到理論知識根本無法運用到實際生活中去。因此，老師在教學過程中，要將理論知識和實際案例相結合，對于每個知識點進行分析，讓學生能夠全面掌握“自動控制原理”理論知識點，并且做到學以致用。

2.2.3 啟發與互動式教學

在教學過程中，圍繞某個知識點，老師引導學生參與其中，互相交流、啟發，打開學生思想。在教學時候，老師也要適當為學生留下問題，例如，為達到基本控制目，需采取什么樣控制方式？為控制效果最佳，需采取什么樣控制方式？引發學生們思考、分析，培養學生獨立思考能力，提高學生對于“自動控制原理”學習興趣。

2.3 教學手段改革

2.3.1 多媒體技術教學

傳統教學模式就是靠老師講述，使得整個課堂乏味無趣，老師在講述過程中也不能引起學生興趣。隨著現代科技發展，在教學過程中，老師就可以引進多媒體技術教學，它能夠仿真演示，還能夠為學生展示圖形、視頻等，讓抽象化概念，變得直觀，方便學生理解掌握這些乏味知識點。

有多媒體技術，老師還可以將關于“自動控制原理”方面技術軟件利用進來，讓學生能夠跟上時代步伐，掌握最新知識點。在教學過程中利用軟件，節約老師大量時間，提高教學效率，同時為學生提供好學習氛圍。

2.3.2 應用Matlab軟件

Matlab軟件用于解析、設計和計算各個領域復雜知識點，已逐漸發展成為我國教育行業主要教學工具。對于“自動控制原理”課程來說，它具有仿真演示功能，演示出學生無法理解知識點，使得知識點變得簡單明;它具有繪制圖形功能，節約老師在課堂手工繪圖時間，提高教學效率和質量[2]。

2.4 考核方式過程化

老師在教學過程中過于注重理論考試成績和及格分數，“自動控制原理”重點應該在于理論和實際相結合，讓學生今后能夠更好運用理論知識。因此，考核方式也需要跟隨教學改革，多注重學生過程中考核。比如在教學過程中，老師為解學生學習情況，不僅在學習完一些章節內容后，可以出具一些綜合型題目，讓學生通過論文方式，來進行解答，并且將這些題目最終得分加入到期末分數中去;還可以在一學期安排兩次大作業，為學生出具一些實際案例題，讓學生根據自己所學理論知識，從實際進行分析，最終得分加入到期末分數中去。

3 “自動控制原理”實踐教學改革措施

學生單純只掌握“自動控制原理”理論知識是不可以，要做到理論知識和實踐相結合，這樣在以后工作中，這些知識點才能夠成為你工作能力，對于“自動控制原理”實踐教學來說，應做到以下幾點。

3.1 Matlab軟件計算機仿真實驗

“自動控制原理”學習是需要大量實驗進行配合，而Matlab軟件出現，解決課程中一部分實驗，利用它可以繪制處仿真實驗圖形。在老師講述理論知識點時候，可以為學生進行實驗仿真演示，能夠幫助學生迅速理解理論知識點;在課后，老師也可以為學生布置一些操作軟件的作業，讓學生能夠獨立操作軟件，并且自己學會實驗仿真演示，對于課堂上沒有消化知識，也可以自己去學習理解。

3.2 模擬實驗和實際實驗相結合

利用Matlab軟件模擬實驗和在實際實驗室里操作實驗，這兩者缺一不可，通過模擬實驗方便學生觀察它規律和各項指標，而實驗室做實驗化，能夠進一步深化腦海中理論知識，同時鍛煉學生動手能力。兩者相結合，才能夠更好鞏固學生所需到知識，同時也加強學生綜合性學習和設計性實驗比例。

3.3 生產現場參觀和實現實踐

為使得課本上理論知識和現場實際相結合，在“自動控制原理”課程學習前，學校需要組織學生參觀實際施工現場，解熟悉實際現場，加強學生對于“自動控制原理”這門學科認識，為以后課堂學習打下堅實基礎;在“自動控制原理”這門學科學習完成后，學校也可以組織學生進行實習，將自己所學到知識應用到實際操作中去。

3.4 結合課程設計綜合設計

課程設計主要是為檢測學生綜合性能力。它要求學生把自己所需到電子技術、控制元件、自動控制原理等理論知識結合起來，再結合學校給定設計題目，從實際情況出發，站在科學角度上，分析問題、解決問題，而且在課程設計階段，還有專門指導老師，經過老師指導能夠加深學生對于理論知識解，為以后真正出身社會工作打下基礎。在課程設計過程中，有時候還需要多人一起完成，能夠很好培養學生團隊協作能力[3]。

4 結語

“自動控制原理”教學改革與實踐目，讓學生能夠深層次掌握關于“自動控制原理”理論知識，并且讓學生能理論知識與實際工程相結合，做到學以致用，為學生今后工作能力奠定基礎，經過對教學內容、方法以及手段改革，加強“自動控制原理”教學改革與實踐，能夠幫助學生掌握不斷更新理論知識點，有助于高校培養出具備綜合素質棟梁之材。

[參考文獻]

[1]朱玲，徐鳳霞，李艷東，等.自動控制原理多模式教學方法研究與實踐[J].高師理科學刊，2019（7）：83-87.

[2]薛鵬，郭會平，程輝.基于Matlab自動控制原理實驗教學探索[J].產業與科技論壇，2020（16）：176-177.

[3]王芬琴.現代自動控制原理實驗教學改革與實踐探討[J].中國設備工程，2020（1）：207-208.

（編輯 姚 鑫）